带式传送机PLC控制设计
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下托棍辊子.dwg
头架尾架机架6垫片组A3.dwg
头架尾架机架6挡铁A4.dwg
带式传送机PLC控制设计论文.doc
带式传送机总安装图A0.dwg
带式传送机总装图.dwg
改向滚筒5轮辐A2.dwg
改向滚筒及接盘.dwg
改向滚筒支架.dwg
改向滚筒轴A3.dwg
改向滚筒轴承盖A3.dwg
改新总安装图A0.dwg
槽型上托辊架A2.dwg
槽型托辊A3.dwg
槽形托辊组.dwg
空段清扫器.dwg
辅助件9-7 连板A3.dwg
辅助件A2头部清扫器.dwg
辅助件A2导料槽.dwg
辅助件头部清扫器底座.dwg
辅助件拉紧小车A1.dwg
驱动滚筒A2.exb.dwg
目 录
摘要 3
ABSTRACT 4
第一章 绪论 5
1.1 带式输送机的技术现状与发展趋势 5
1.1.1 国外带式输送机技术现状 5
1.1.2 国内带式输送机技术的现状 6
1.1.3 国内外带式输送机技术的差距及发展趋势 6
1.2 改进方法 9
1.3 常用带式输送机类型与特点 9
1.4 发展趋势 10
第二章 整体的设计与选择 11
2.1 概述 11
2.1.1 带式输送机的应用 11
2.1.2 带式输送机的结构 11
2.1.3 带式输送机的技术优势 11
2.2 驱动装置的选用与设计 12
2.2.1 电动机的选用 12
2.2.2 液力偶合器 12
2.2.3 联轴器的选用 13
2.2.4 传动滚筒的选用 13
2.3 改向滚筒 14
第三章 带式传送机部件的选用 16
3.1 传送带的选用 16
3.2 带速的选用 16
3.3 托辊的选用 16
3.4 拉紧装置的选择 17
3.5 制动器装置的选择 18
3.5.1 目前主要的制动装置原理与性能 18
3.5.2 制动器的选用原则 21
3.6 清扫装置 21
3.7 带式传送机总体布置设计 21
第四章 带式输送机的设计计算 24
4.1 选题背景 24
4.1.1 计算步骤 24
4.1.2 输送带宽度的核算 26
4.1.3 圆周驱动力 27
4.2 传动功率计算 31
4.2.1 传动轴功率（ ）计算 31
4.2.2 电动机功率计算 31
4.3 输送带张力计算 31
4.4 传动滚筒、改向滚筒计算 35
4.4.1 改向滚筒合张力计算 35
4.4.2 传动滚筒合张力计算 35
4.4.3 传动滚筒最大扭矩计算 36
4.4.4 拉紧力计算 36
4.4.5 绳芯输送带强度校核计算 36
第五章 PLC在带式传送机中的应用 38
5.1 PLC的概述 38
5.1.1 PLC的产生与发展 38
5.1.2 PLC的特点 38
5.1.3 PLC与其它工业控制装置的比较 39
5.2 控制要求 41
5.3 确定I/O点数 41
5.4 I/O接线图 42
5.5 电气原理图 43
5.6 顺序功能图 44
5.7 设计梯形图 45
5.8 设计指令表 49
第六章 总结 52
致 谢 53
参考文献 54
摘要
本次毕业设计是关于矿用固定式带式输送机的设计。首先对胶带输送机作了简单的概述；接着分析了带式输送机的选型原则及计算方法；然后根据这些设计准则与计算选型方法按照给定参数要求进行选型设计；接着对所选择的输送机各主要零部件进行了校核。普通型带式输送机由六个主要部件组成：传动装置，机尾和导回装置，中部机架，拉紧装置以及胶带。最后简单的说明了输送机的安装与维护。目前，胶带输送机正朝着长距离，高速度，低摩擦的方向发展，近年来出现的气垫式胶带输送机就是其中的一个。在胶带输送机的设计、制造以及应用方面,目前我国与国外先进水平相比仍有较大差距,国内在设计制造带式输送机过程中存在着很多不足。
本次带式输送机设计代表了设计的一般过程, 对今后的选型设计工作有一定的参考价值。
关键词：带式输送机；选型设计；主要部件
Abstract
The design is a graduation project about the belt conveyor used in coal mine. At first, it is introduction about the belt conveyor. Next, it is the principles about choose component parts of belt conveyor. After that the belt conveyor abase on the principle is designed. Then, it is checking computations about main component parts. The ordinary belt conveyor consists of six main parts: Drive Unit, Jib or Delivery End, Tail Ender Return End, Intermediate Structure, Loop Take-Up and Belt. At last, it is explanation about fix and safeguard of the belt conveyor. Today, long distance, high speed, low friction is the direction of belt conveyor’s development. Air cushion belt conveyor is one of them. At present, we still fall far short of abroad advanced technology in design, manufacture and using. There are a lot of wastes in the design of belt conveyor.
Key Word: belt conveyor; Lectotype Design;main parts
第一章 绪论
随着国民经济的快速发展，煤矿、冶金、钢铁、电厂等方面对于皮带机的运用有了新的要求。皮带运输机又称带式输送机，是一种连续运输机械，也是一种通用机械。即可以运送散状物料，也可以运送成件物品。工作过程中噪音较小，结构简单。皮带运输机可用于水平或倾斜运输。皮带运输机还应用与装船机、卸船机、堆取料机等连续运输移动机械上以前的皮带运输机的电气控制大多采用继电器、接触器控制，采用手工操作方式，存在劳动强度大、能耗严重、维护量大、可靠性低等缺点。随着工业的发展，继电器控制系统无法达到相应的要求，因此根据不同行业不同用户的要求开发专用的皮带运输机的控制系统，为此采用PLC控制皮带运输机控制系统是十分必要的
采用可编程控制器﹙PLC﹚控制的系统优势有，1.可靠性高，皮带机综保装置以 PLC控制器为核心，系统具备高可靠性和强抗干扰性等特点，对环境要求不高,适用于恶劣环境中工作。2.配置灵活，PLC在组态系统时具有极大的灵活性，具有极强的处理能力，以及大的I/O容量。当现场控制要求发生变化时，只需改变程序即可，因此能灵活方便地进行系统配置，组成不同规模、不同功能的控制系统，即可控制一台单机，又可控制一条生产线；既可现场控制，又可远程控制。3.设备扩展性强，PLC有很强的组网和扩展能力，今后可以很方便添加新设备和皮带控制。从而避免了以前上一套设备需更换一套控制设备的弊端，节省了大量人力和财力。4.维护方便，模块连接采用插拔式接线端子排，更换、维护非常方便。
1.1 带式输送机的技术现状与发展趋势
1.1.1 国外带式输送机技术现状
国外带式输送机技术的发展很快,其主要表现在2个方面:
一方面是带式输送机的功能多元化、应用范围扩大化，如高倾角带输送机、管状带式输送机、空间转弯带式输送机等各种机型；另一方面是带式输送机本身的技术与装备有了巨大的发展，尤其是长距离、大运量、高带速等大型带式输送机已成为发展的主要方向，其核心技术是开发应用于了带式输送机动态分析与监控技术，提高了带式输送机的运行性能和可靠性。目前，在煤矿井下使用的带式输送机已达到表1-1所示的主要技术指标，其关键技术与装备有以下几个特点：
1、设备大型化。
2、应用动态分析技术和机电一体化。
3、输送系统设备的通用性、互换性及其单元驱动的可靠性。
4、新型、高可靠性关键元部件技术。
表1-1 国外带式输送机的主要技术指标
主参数 顺槽可伸缩带式输送机 大巷与斜井固定式强力带式输送机
运距/m
6000～7500 ＞6000
带速/
4.5～6 4～7, 最高达10
输送量/
3500～5000 4000～5000
驱动功率/kW 1500～4000 3500～7000，最大达15000
1.1.2 国内带式输送机技术的现状
我国生产制造的带式输送机的品种、类型较多。在“八五”期间，通过国家一条龙“日产万吨综采设备”项目的实施，带式输送机的技术水平有了很大提高，煤矿井下用大功率、长距离带式输送机的关键技术研究和新产吕开发都取得了很大的进步。如大倾角长距离带式输送机成套设备、高产高效工作面顺槽可伸缩带式输送机等均填补了国内空白，并对带式输送机的减低关键技术及其主要元部件进行了理论研究和产品开发，研制成功了多种软起动和制动装置以及以PLC为核心的可编程电控装置统采用调速型液力偶合器和行星齿轮减速器。目前，我国煤矿井下用带式输送机的主要技术特征指标如表1-2所示
第六章 总结
通过这样一个综合设计训练的机会，我学到了很多的知识，掌握西门子S7-200系列PLC的编程与接口技术。选择控制系统方案。掌握常用工厂电气设备的使用和国家通用的电气规则。制作出可模拟控制的使用西门子S7-200系列PLC控制的皮带传输机模型。虽然在这次设计中遇到了一些困难，但是经过我们组之间的相互配合，相互讨论和老师辛勤的指导，还有网上的资料，看一些与设计相关的书籍，使我们克服了这次困难。这次设计使我们把理论和实际有机的结合起来，锻炼了分析解决实际问题的本领，真正由知识到智能的转化。这对我以后的工作和生活有很大的帮助。我们这次设计，不管是控制面版的画图，还是硬件电路的画图，都是用的CAD画图，这次大大提高了我们设计图纸和作图的能力，经过长时间的修改，最后交了一份满意的图纸。这样的设计对我们即是一个机会也是一个考验。通过这次设计，使我在各个方面的能力都得到大幅度的提高。
这次设计对我来讲具有很大的意义,首先对自己四年来学的知识的一次总结和巩固,PLC是我们大三下学期开的专业课,通过这次设计的实际应用,认识到了它的重要性和使用的广泛性,同时在设计的过程中用到了很多相关的知识,客观上督促了我对以前学过的知识复习和巩固.同时在设计过程中还熟悉一些软件的使用方法,我觉得这些知识都是我终身收益的东西,不管是在学校还是以后参加工作这些知识都对自己有很大的帮助.另外,通过设计中的提出问题到解决问题的过程激发我的学习兴趣,对PLC更加感兴趣,希望在这方面能有所进步.
在设计的最后,使我更加深刻的认识到PLC在自动化控制中的重要性,只要改变其内部的一条指令就可以大大减少对继电器的依赖,而且对原有的设备进行技术改造很方便,只需要换少量的接触器就能实现。这也是当今工业自动化逐渐淘汰继电器的原因所在.
另外由于我们的技术和所学的知识有限,在设计的过程中出现了一些不足,请老师谅解.
致 谢
本次毕业设计虽然我对这一块不是很熟悉，但经过长时间的查阅资料和设计准备，让我的课外拓展能力得到了很好的锻炼。毕竟在以后的工作中会遇到很多新领域的问题，这次设计让我充分体验到了发现问题到解决问题的成就感。对以后的工作是一次很好的锻炼！
在这次设计过程中，同组同学互相帮助，遇到问题大家踊跃发表自己的看法和想法。让我热切地感受到了团队的力量！在自己无法解决的时候求助于老师，老师对我们的观点表示肯定的同时，提出很好的建议。让我们受益非浅，这次设计的完成，非常感谢老师的指导和大力支持，在此向我的指导老师表示深切的敬意！
在本次设计中，仍有许多的缺陷和不足，但有了这一次的经验，我想，在以后的设计中避免很多不必要的工作，有能力设计出结构更紧凑，传动更稳定精确的设备！
参考文献
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